RU2256857C1 - Device for deep cleaning of cryogenic gases - Google Patents

Device for deep cleaning of cryogenic gases Download PDF

Info

Publication number
RU2256857C1
RU2256857C1 RU2004100859/06A RU2004100859A RU2256857C1 RU 2256857 C1 RU2256857 C1 RU 2256857C1 RU 2004100859/06 A RU2004100859/06 A RU 2004100859/06A RU 2004100859 A RU2004100859 A RU 2004100859A RU 2256857 C1 RU2256857 C1 RU 2256857C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adsorber
cylindrical
gas
bath
cryogenic
Prior art date
Application number
RU2004100859/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004100859A (en
Inventor
А.В. Загнитько (RU)
А.В. Загнитько
Г.И. Пушко (RU)
Г.И. Пушко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инвестиционная компания "ГИП"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инвестиционная компания "ГИП" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инвестиционная компания "ГИП"
Priority to RU2004100859/06A priority Critical patent/RU2256857C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256857C1 publication Critical patent/RU2256857C1/en
Publication of RU2004100859A publication Critical patent/RU2004100859A/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: technical physics; cryogenic equipment.
SUBSTANCE: device can be used in installations for processing natural gas to liquefied methane as well as in gas-separating assemblies for getting pure gases. Device for deep cleaning of cryogenic gases has cylindrical bath filled with liquid cryogenic agent. Cylindrical adsorber is placed inside the bath and is provided with recuperative heat-exchanger reeled along its height. Heat exchanger is connected with branch for feeding gas through recuperative heat exchanger. Device also has branch for removing cleaned gas out of adsorber and pie-line for tapping vapors of evaporating liquid cryogenic agent out. Adsorber regeneration unit has unit for measuring resistance of adsorber to gas flow, cleaned gas accumulator connected with branch for removing cleaned gas and pipeline for removal microscopic impurities out of cylindrical adsorber. Two cylindrical metal-ceramic multilayer filter-chucks are mounted coaxially inside cylindrical adsorber. Space between filter-chucks is filled with adsorbent.
EFFECT: improved efficiency of cleaning.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области технической физики криогенной техники, в частности к криогенной технике, и может быть использовано в установках по переработке природного газа в сжиженный метан, а также в газоразделительных устройствах для получения чистых газов.The invention relates to the field of technical physics of cryogenic technology, in particular to cryogenic technology, and can be used in installations for the processing of natural gas into liquefied methane, as well as in gas separation devices for producing pure gases.

Известно устройство для очистки криогенных газов в условиях больших перепадов температур и термоциклирования, включающее цилиндрический корпус, в котором коаксиально установлен цилиндрический, многослойный фильтрующий элемент с дренажным каналом для регенерации от фильтрата примесей (патент РФ №2042090, кл. F 25 В 43/02, опублик. 1995 [1]).A device for cleaning cryogenic gases in conditions of large temperature differences and thermal cycling, including a cylindrical body, in which a cylindrical, multilayer filter element with a drainage channel for regenerating impurities from the filtrate is coaxially installed (RF patent No. 2042090, class F 25 V 43/02, published. 1995 [1]).

Недостатком данного устройства является неэффективная регенерация фильтрующего элемента от накопленного фильтрата примесей и малая эффективность очистки криогенных газов от микропримесей с размером дисперсных частиц менее 1-5 микрона.The disadvantage of this device is the inefficient regeneration of the filter element from the accumulated filtrate of impurities and the low efficiency of cleaning cryogenic gases from microimpurities with a particle size of less than 1-5 microns.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство для глубокой очистки криогенных газов, содержащее цилиндрическую ванну с жидким криоагентом, в которую помещен цилиндрический адсорбер с навитым по его высоте рекуперативным теплообменником, соединенным с патрубком подачи газа на очистку в адсорбер через рекуперативный теплообменник, патрубок вывода очищенного газа из адсорбера и трубопровод для отвода паров испаряющегося в ванне жидкого криоагента (патент РФ №2111425, кл. F 25 В 43/00, опубл. 1998 [2]).The closest in technical essence and the achieved technical result is a device for deep purification of cryogenic gases, containing a cylindrical bath with a liquid cryoagent, in which a cylindrical adsorber with a recuperative heat exchanger wound along its height is connected, connected to the gas supply pipe for cleaning the adsorber through a recuperative heat exchanger, the outlet pipe of the purified gas from the adsorber and the pipe for removing the vapor of the liquid cryoagent evaporating in the bath (RF patent No. 2111425, class F 25 B 43/00, publ. 1998 [ 2]).

Недостатком описанного устройства является неэффективная очистка криогенных газов от субмикронных, дисперсных микропримесей с размером частиц от 0,005 до 5 мкм и невозможность его периодической регенерации от фильтрата накопленных примесей, поскольку в адсорбере отсутствуют высокоэффективный фильтр для улавливания дисперсных микропримесей в субмикронном диапазоне размеров (0,005-5 мкм), а также блок периодической регенерации адсорбера. Кроме того, в процессе работы имеет место канализация и конвективный унос субмикронных частиц адсорбента, обусловленный его абразивным износом, что, также, загрязняет очищенный газ дисперсными микропримесями.The disadvantage of the described device is the ineffective purification of cryogenic gases from submicron, dispersed microimpurities with a particle size of 0.005 to 5 μm and the impossibility of its periodic regeneration from the filtrate of accumulated impurities, since the adsorber does not have a highly efficient filter to capture dispersed microimpurities in the submicron size range (0.005-5 microns ), as well as a block for periodic regeneration of the adsorber. In addition, in the process, there is sewage and convective ablation of submicron particles of the adsorbent, due to its abrasive wear, which also pollutes the purified gas with dispersed microimpurities.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки криогенных газов от молекулярных и субмикронных, дисперсных микропримесей, решение которой позволит достичь технического результата, состоящего в возможности осуществления периодического удаления из устройства молекулярных и субмикронных, дисперсных микропримесей, а также осуществления глубокой очистки криогенных газов и периодической регенерации адсорбера от фильтрата накопленных примесей.The objective of the invention is to increase the efficiency of purification of cryogenic gases from molecular and submicron, dispersed microimpurities, the solution of which will allow to achieve a technical result consisting in the possibility of periodic removal of molecular and submicron, dispersed microimpurities from the device, as well as deep cleaning of cryogenic gases and periodic regeneration of the adsorber from filtrate accumulated impurities.

Для достижения ожидаемого технического результата устройство для очистки криогенных газов, содержащее цилиндрическую ванну с жидким криоагентом, в которую помещен цилиндрический адсорбер с навитым по его высоте рекуперативным теплообменником, соединенным с патрубком подачи газа на очистку в адсорбер через рекуперативный теплообменник, патрубок вывода очищенного газа из адсорбера, трубопровод для отвода паров испаряющегося в ванне жидкого криоагента, снабжено блоком регенерации адсорбера, имеющим измеритель его сопротивления газовому потоку, накопитель очищенного газа, соединенный с патрубком вывода очищенного газа и трубопровод для удаления микропримесей из цилиндрического адсорбера, и двумя цилиндрическими, металлокерамическими, многослойными фильтропатронами, которые установлены коаксиально установлены внутри цилиндрического адсорбера, причем объем между фильтропатронами заполнен адсорбентом.To achieve the expected technical result, a device for purifying cryogenic gases containing a cylindrical bath with a liquid cryoagent, in which a cylindrical adsorber with a recuperative heat exchanger wound along its height is connected, connected to a gas supply pipe for cleaning the adsorber through a recuperative heat exchanger, a purified gas outlet pipe from the adsorber The pipeline for venting the vapor of a liquid cryoagent evaporating in the bath is equipped with an adsorber regeneration unit having a gas resistance meter flow, a purified gas accumulator connected to a purified gas outlet pipe and a pipeline for removing impurities from the cylindrical adsorber, and two cylindrical, cermet, multilayer filter cartridges that are installed coaxially mounted inside the cylindrical adsorber, and the volume between the filter cartridges is filled with adsorbent.

В результате установки в адсорбере последовательно двух коаксиальных, цилиндрических, металлокерамических, многослойных фильтропатронов существенно увеличивают (в 104-106 раз по сравнению с существующими) эффективность улавливания дисперсных микропримесей в субмикронном диапазоне размеров частиц, поскольку разработанные фильтропатроны по степени улавливания частиц с размером более 0,005 мкм обеспечивают высокую (класс Н, эффективность Е>99,9995%) и сверхвысокую (класс U, эффективность Е>99,999995%) очистку по классификации согласно ГОСТ Р 51251-99 [3]. Кроме того, в порах фильтроэлементов, также, имеет место улавливание молекулярных примесей за счет их аккомодации и вымораживании на развитой поверхности тонкопористой структуры с площадью извилистых каналов до 100 м2/г.As a result of the installation of two coaxial, cylindrical, cermet, multilayer filter cartridges in series in the adsorber, they significantly increase (10 4 -10 6 times compared with the existing ones) the efficiency of collecting dispersed microimpurities in the submicron range of particle sizes, since the developed filter cartridges by the degree of capture of particles with a size larger than 0.005 microns provide high (class H, efficiency E> 99.9995%) and ultrahigh (class U, efficiency E> 99.999995%) cleaning according to the classification according to GOST R 51251-99 [3] . In addition, in the pores of the filter elements, there is also trapping of molecular impurities due to their accommodation and freezing on the developed surface of a finely porous structure with an area of winding channels up to 100 m 2 / g.

Регенерируемые, многослойные фильтропатроны изготовлены из никеля, нержавеющей стали, оксидов алюминия, карбидов титана или кремния по технологии авторов (патент РФ №2044090, опублик. 1995 [4], патент РФ №2070873, опублик. 1996 [5]). Объем между фильтропатронами заполнен адсорбентом для улавливания молекулярных примесей. В процессе эксплуатации конвективного уноса адсорбента, вследствие его абразивного износа, не происходит, поскольку частицы улавливаются в порах тонкопористой, многослойной структуры высокоэффективных фильтропатронов.Regenerable, multilayer filter cartridges are made of nickel, stainless steel, aluminum oxides, titanium carbides or silicon according to the technology of the authors (RF patent No. 2044090, published. 1995 [4], RF patent No. 2070873, published. 1996 [5]). The volume between the filter cartridges is filled with an adsorbent for trapping molecular impurities. During operation, convective entrainment of the adsorbent, due to its abrasive wear, does not occur, since particles are trapped in the pores of the finely porous, multilayer structure of highly efficient filter cartridges.

Использование фильтропатронов с многослойной структурой и создание блока регенерации позволяет не только обеспечить высокоэффективное улавливание субмикронных частиц и молекулярных микропримесей, но и одновременно обеспечить периодическую регенерацию фильтропатронов от накопленного фильтрата примесей путем их периодической отдувки обратным импульсным потоком чистого газа из накопителя очищенного газа. Процесс регенерации осуществляют при существенном повышении их газодинамического сопротивления газовому потоку, которое регистрируют измерителем их сопротивления. Фильтрат примесей, удаленный с поверхности фильтропатрона, выводят из устройства через трубопровод удаления микропримесей.The use of filter cartridges with a multilayer structure and the creation of a regeneration unit allows not only to provide highly efficient capture of submicron particles and molecular microimpurities, but also simultaneously provide periodic regeneration of filter cartridges from the accumulated filtrate of impurities by periodically blowing them back with a clean pulse gas flow from the purified gas storage. The regeneration process is carried out with a significant increase in their gas-dynamic resistance to the gas flow, which is recorded by a meter of their resistance. The impurity filtrate removed from the surface of the filter cartridge is discharged from the device through the microimpurity removal pipeline.

Таким образом, за счет использования регенерируемых, цилиндрических, многослойных, металлокерамических фильтропатронов с развитой поверхностью тонкопористой структуры и создания блока их регенерации достигается ожидаемый технический результат. Кроме того, за счет заполнения адсорбентом объема между фильтропатронами обеспечивается высокоэффективное улавливание молекулярных микропримесей и, одновременно, исключается конвективный унос субмикронных частиц адсорбента при его абразивном износе.Thus, through the use of regenerated, cylindrical, multilayer, cermet filter cartridges with a developed surface of a finely porous structure and the creation of a block for their regeneration, the expected technical result is achieved. In addition, due to the adsorbent filling the volume between the filter cartridges, highly efficient capture of molecular microimpurities is ensured and, at the same time, convective entrainment of submicron particles of the adsorbent during its abrasive wear is eliminated.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема устройства для глубокой очистки криогенных газов, а на фиг.2 - многослойная пористая структура цилиндрических, металлокерамических фильтропатронов.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of a device for deep purification of cryogenic gases, and in Fig.2 is a multilayer porous structure of cylindrical, cermet filter cartridges.

Устройство для глубокой очистки криогенных газов содержит: патрубок - 1 для подачи газа на очистку 1, цилиндрический адсорбер - 2, жидкий криоагент - 3, ванну - 4 для жидкого криоагента 3, рекуперативный теплообменник - 5, навитый на цилиндрический адсорбер 2, измеритель сопротивления - 6 цилиндрического адсорбера 2 газовому потоку, патрубок вывода очищенного газа - 7, накопитель очищенного газа - 8, цилиндрические, металлокерамические, многослойные, последовательно и коаксиально установленные фильтропатроны - 9 и 11, между которыми расположен адсорбент - 10, трубопровод - 12 для отвода испаряющегося в ванне 4 жидкого криоагента - 3, трубопровод для удаления микропримесей - 13, запорные вентили - 14, 15, 16 и 17, манометр абсолютного давления очищенного газа - 18.A device for deep purification of cryogenic gases contains: a pipe - 1 for supplying gas for cleaning 1, a cylindrical adsorber - 2, a liquid cryoagent - 3, a bath - 4 for a liquid cryoagent 3, a regenerative heat exchanger - 5, wound on a cylindrical adsorber 2, a resistance meter - 6 cylindrical adsorber 2 to gas flow, purified gas outlet pipe - 7, purified gas storage - 8, cylindrical, cermet, multilayer, sequentially and coaxially mounted filter cartridges - 9 and 11, between which there is an adsorber nt - 10, line - 12 for discharging the evaporated liquid in the bath 4 cryoagent - 3, a conduit for removing trace - 13, stop valves - 14, 15, 16 and 17, the absolute pressure gauge purified gas - 18.

Многослойная, пористая структура (фиг.2) фильтропатронов 9 и 10 (фиг.1) состоит из фронтального, тонкопористого, селективного слоя 19, нанесенного на грубопористый, армирующий слой - 20. Фильтрат примесей - 21 улавливают на фильтрующей поверхности тонкопористого селективного слоя - 19.The multilayer, porous structure (Fig. 2) of the filter cartridges 9 and 10 (Fig. 1) consists of a frontal, finely porous, selective layer 19 deposited on a coarse-porous, reinforcing layer - 20. Impurity filtrate - 21 is captured on the filter surface of the finely porous selective layer - 19 .

Устройство работает следующим образом. Газ через патрубок 1 для подачи газа на очистку поступает в цилиндрический адсорбер 2 через рекуперативный теплообменник 5, в котором он охлаждается до температуры, близкой к температуре жидкого криоагента 3 в качестве которого, например, используют жидкий азот или метан. В результате происходит частичная конденсация паров примесей с образованием дисперсных частиц преимущественно в субмикронном диапазоне размеров. Очистку потока криогенного газа осуществляют путем его последовательного пропускания через фильтропатрон 9, абсорбент 10 и фильтропатрон 11. В качестве адсорбента 10 используется, например активированный уголь и/или цеолит. Цилиндрические, многослойные фильтропатроны 9 и 11 изготовлены из никеля, нержавеющей стали, оксидов алюминия, карбидов титана или кремния по технологии авторов (патент РФ №2044090, опублик. 1995 [4], патент РФ №2070873, опублик. 1996 [5]) и обеспечивают высокую (класс Н, эффективность Е>99,9995%) и сверхвысокую (класс U, эффективность Е>99,999995%) очистку согласно ГОСТ Р 51251-99 [3]. В результате молекулярные примеси вымораживают в порах металлокерамического тонкопористого слоя 19 (фиг.2) фильтропатронов 9 и 11 и адсорбента 10, а дисперсные микропримеси преимущественно задерживаются на фронтальной поверхности тонкопористого слоя 19 фильтропатрона 9 класса Н или U.The device operates as follows. Gas through a pipe 1 for supplying gas for purification enters a cylindrical adsorber 2 through a recuperative heat exchanger 5, in which it is cooled to a temperature close to the temperature of a liquid cryoagent 3, for example, using liquid nitrogen or methane. As a result, partial condensation of impurity vapors occurs with the formation of dispersed particles mainly in the submicron size range. The cryogenic gas stream is cleaned by sequentially passing it through a filter cartridge 9, an absorbent 10 and a filter cartridge 11. As an adsorbent 10, for example, activated carbon and / or zeolite is used. Cylindrical, multilayer filter cartridges 9 and 11 are made of nickel, stainless steel, aluminum oxides, titanium or silicon carbides according to the technology of the authors (RF patent No. 2044090, published. 1995 [4], RF patent No. 2070873, published. 1996 [5]) and provide high (class H, efficiency E> 99.9995%) and ultrahigh (class U, efficiency E> 99.999995%) cleaning according to GOST R 51251-99 [3]. As a result, molecular impurities are frozen in the pores of the cermet finely porous layer 19 (FIG. 2) of the filter cartridges 9 and 11 and adsorbent 10, and dispersed microimpurities are predominantly trapped on the front surface of the porous layer 19 of the filter cartridge 9 of class H or U.

Установка после адсорбента 10 фильтропатрона 11 позволяет устранить конвективный унос субмикронных частиц адсорбента 10 при его абразивном износе. Кроме того, при конденсации примесей в рекуперативном теплообменнике 5 возможно образование наряду с субмикронными частицами и наночастиц (кластеров) с размером от 0,001 до 0,01 мкм. Коэффициент акомодации наночастиц в порах металлокерамического, селективного слоя 19 и адсорбента 11 может быть меньше единицы. Это приводит к увеличению проскока столь мелких частиц через фильтропатрон 9 и адсорбент 10. Поэтому для высокоэффективного улавливания наночастиц используют фильтропатрон 11 класса Н или U с развитой поверхностью тонкопористой структуры селективного слоя 19.Installation after the adsorbent 10 of the filter cartridge 11 allows to eliminate the convective ablation of submicron particles of the adsorbent 10 during its abrasive wear. In addition, during the condensation of impurities in the regenerative heat exchanger 5, it is possible to form, along with submicron particles, nanoparticles (clusters) with sizes from 0.001 to 0.01 μm. The coefficient of accommodation of nanoparticles in the pores of the cermet, selective layer 19 and adsorbent 11 may be less than unity. This leads to an increase in the breakthrough of such small particles through the filter cartridge 9 and adsorbent 10. Therefore, for the highly efficient capture of nanoparticles, a filter cartridge 11 of class H or U with a developed surface of the finely porous structure of the selective layer 19 is used.

Из цилиндрического адсорбера 2 через патрубок вывода очищенного газа 7 очищенный газовый поток поступает в его накопитель очищенного газа 8 и далее потребителю.From the cylindrical adsorber 2 through the outlet pipe of the purified gas 7, the cleaned gas stream enters its storage of purified gas 8 and then to the consumer.

В процессе очистки и накопления уловленных примесей возрастает газодинамическое сопротивление ΔР цилиндрического адсорбера 2, регистрируемое измерителем сопротивления – 6 цилиндрического адсорбера 2. При существенном увеличении величины ΔР перекрывают вентили 16 и 17 и открывают вентиль 15. В результате из накопителя очищенного газа 8 на фильтропатроны 9 и 11 и адсорбент 10 поступает импульсный поток очищенного газа с температурой, существенно превышающей температуру жидкого криоагента 3, размещенного в ванне 4. Далее через трубопровод удаления микропримесей 13 удаляют накопленный фильтрат молекулярных примесей из пор адсорбента 10 и фильтропатрона 11, а также дисперсные примеси с фильтрующей поверхности селективного слоя 19 фильтропатрона 9 (фиг.1 и 2).During the cleaning and accumulation of trapped impurities, the gas-dynamic resistance ΔР of the cylindrical adsorber 2 increases, recorded by the resistance meter - 6 of the cylindrical adsorber 2. With a significant increase in ΔР, valves 16 and 17 are closed and valve 15 is opened. As a result, from the purified gas storage 8 to the filter cartridges 9 and 11 and the adsorbent 10 receives a pulsed stream of purified gas with a temperature significantly higher than the temperature of the liquid cryoagent 3, placed in the bath 4. Then through the pipeline to remove 13 Nia trace molecular impurities was removed from the filtrate accumulated pore adsorbent filter cartridges 10 and 11, as well as particulate impurities from the filter surface of the selective layer 19 filter cartridges 9 (Figures 1 and 2).

Перед регенерацией абсолютное давление очищенного газа в накопителе очищенного газа 8, регистрируемое манометром абсолютного давления очищенного газа 18, должно быть в 1,5-2 раза меньше величины давления механического разрушения металлокерамических, многослойных фильтропатронов, составляющей 5-8 атм (патент РФ №2044090, опублик. 1995 [4], патент РФ №2070873, 1996 [5]).Before regeneration, the absolute pressure of the purified gas in the accumulator of purified gas 8, recorded by a manometer of the absolute pressure of the purified gas 18, should be 1.5-2 times less than the pressure of mechanical failure of metal-ceramic, multilayer filter cartridges, comprising 5-8 atm (RF patent No. 2044090, published 1995 [4], RF patent No. 2070873, 1996 [5]).

Пример конкретной работы устройства.An example of a specific device.

Осуществляли глубокую очистку моноокиси углерода (СО) от примесей двуокиси углерода (СО2) при температуре Т, близкой к температуре жидкого азота (Т≈-190°С). В качестве криоагента 3 использовали жидкий азот, размещенный в ванне 4, в качестве которой использовался сосуд Дьюара; цилиндрические, многослойные металлокерамические фильтропатроны 9 и 11 класса Н [3-5] были изготовлены из никеля с геометрической площадью поверхности селективного слоя 150 и 75 см2, соответственно; объемный расход моноокиси углерода варьировали от 100 до 150 см3/сек при нормальных условиях; давление газа в цилиндрическом адсорбере 2 не превышало 3 атм; адсорбент 10 был изготовлен на основе активированного угля; корпус цилиндрического адсорбера 2, накопитель очищенного газа 8, трубопровод 12 для отвода испаряющегося в ванне 4 жидкого криоагента 3 и трубопровод для удаления микропримесей 13 были выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, а для изготовления запорных вентилей 15-17 использовали три электроклапана.Carried out a deep cleaning of carbon monoxide (CO) from impurities of carbon dioxide (CO 2 ) at a temperature T close to the temperature of liquid nitrogen (T≈-190 ° C). As cryoagent 3 used liquid nitrogen, placed in a bath 4, which was used as a dewar; cylindrical, multilayer cermet filter cartridges of class 9 and 11 [3-5] were made of nickel with a geometric surface area of the selective layer of 150 and 75 cm 2 , respectively; the volumetric flow rate of carbon monoxide ranged from 100 to 150 cm 3 / s under normal conditions; the gas pressure in the cylindrical adsorber 2 did not exceed 3 atm; adsorbent 10 was made on the basis of activated carbon; the body of the cylindrical adsorber 2, the purified gas accumulator 8, the pipe 12 for removing liquid cryoagent 3 evaporating in the bath 4, and the pipe for removing microimpurities 13 were made of 12X18H10T stainless steel, and three electrovalves were used to make shut-off valves 15-17.

Хроматомасспектрометрический анализ показал, что до очистки массовая концентрация примеси СО2 в СО составляло около 1%, а после очистки - менее 10-4%.Chromatospectrometric analysis showed that before purification, the mass concentration of CO 2 impurities in CO was about 1%, and after purification, less than 10 -4 %.

Измеренное счетчиком ядер конденсации содержание дисперсных примесей в субмикронном диапазоне размеров частиц очищенной моноокиси углерода составляло менее 0,001 частиц/литр, что соответствует пределу точности обнаружения счетчика (около 0,001 частиц/литр). До очистки концентрация дисперсных примесей с размером частиц более 0,01 мкм варьировала от 103 до 105 частиц/литр.The content of dispersed impurities measured by the counter of condensation nuclei in the submicron range of particle sizes of purified carbon monoxide was less than 0.001 particles / liter, which corresponds to the limit of detection accuracy of the counter (about 0.001 particles / liter). Prior to purification, the concentration of dispersed impurities with a particle size of more than 0.01 μm varied from 10 3 to 10 5 particles / liter.

При увеличении газодинамического сопротивления АР цилиндрического адсорбера 2 до 0,5-1 атм осуществлялась его регенерация обратным импульсным потоком очищенного СО. С этой целью электроклапаны 16 и 17 закрывали, а электроклапан 15 открывали. Время регенерации составляло от 30 до 60 сек. В результате величина ΔР существенно уменьшалась и отличалась в 1,5-2 раза от первоначального значения сопротивления адсорбера ΔР0=0,005-0,01 атм.With an increase in the gas-dynamic resistance of the cylindrical adsorber 2 to 0.5-1 atm, it was regenerated by a reverse pulse stream of purified CO. For this purpose, the electrovalves 16 and 17 were closed, and the electrovalve 15 was opened. The regeneration time ranged from 30 to 60 seconds. As a result, ΔР decreased significantly and differed 1.5–2 times from the initial adsorber resistance ΔР 0 = 0.005–0.01 atm.

Таким образом, устройство для глубокой очистки криогенных газов по данному изобретению позволяет при сравнении с существующими увеличить в 104-106 кратность очистки газов и, соответственно, обеспечивает их сверхвысокую очистку от молекулярных и дисперсных микропримесей в субмикронном диапазоне размеров частиц, а также позволяет исключить конвективный унос субмикронных частиц адсорбента в процессе его абразивного износа и осуществлять периодическую регенерацию адсорбера от фильтрата накопленных примесей без его демонтажа и/или разборки.Thus, the device for deep purification of cryogenic gases according to this invention allows, when compared with existing ones, to increase the multiplicity of gas purification by 10 4 -10 6 and, accordingly, provides their ultra-high purification from molecular and dispersed microimpurities in the submicron range of particle sizes, and also eliminates convective ablation of submicron particles of the adsorbent during its abrasive wear and to carry out periodic regeneration of the adsorber from the filtrate of accumulated impurities without dismantling and / or disassembling rki.

Источники информацииSources of information

1. Г.С.Юдин, И.И.Кирилов, Цилиндрический фильтр, патент РФ, №2042090, МКИ F 25 В 43/02, Бюл. №23, 20.08.1995.1. G.S. Yudin, I.I. Kirilov, Cylindrical filter, RF patent, No. 2042090, MKI F 25 V 43/02, Bull. No. 23, 08.20.1995.

2. В.Э.Мельников и Л.А.Акулов, Установка для глубокой очистки криогенных газов, патент РФ, №2111425, МКИ F 25 В 43/00, Бюл. №14, 20.05.1998 (прототип).2. V.E. Melnikov and L.A. Akulov, Installation for deep purification of cryogenic gases, RF patent, No. 2111425, MKI F 25 V 43/00, Bull. No. 14, 05/20/1998 (prototype).

3. ГОСТ Р 51251-99. Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка.3. GOST R 51251-99. Air filters Classification. Marking.

4. А.В.Загнитько и др. Патент РФ, №2044090, Способ получения многослойного металлического фильтрующего материала, Бюл. №26, 1995, с.204.4. A.V. Zagnitko et al. RF Patent, No. 2044090, Method for producing a multilayer metal filter material, Bull. No. 26, 1995, p.204.

5. А.В.Загнитько и др. Патент РФ, №2070873, Способ изготовления многослойного фильтрующего материала, Бюл. №36, 1996, с.163.5. A.V. Zagnitko et al. RF Patent, No. 2070873, Method for manufacturing a multilayer filter material, Bull. No. 36, 1996, p.163.

6. Криогенные приборы и устройства в ядерной физике, редактор А.Т.Зельдович, М.: Энергоиздат, 1982, с.175.6. Cryogenic instruments and devices in nuclear physics, editor A.T. Zeldovich, M .: Energoizdat, 1982, p.175.

Claims (1)

Устройство для глубокой очистки криогенных газов, содержащее цилиндрическую ванну с жидким криоагентом, в которую помещен цилиндрический адсорбер с навитым по его высоте рекуперативным теплообменником, соединенным с патрубком подачи газа на очистку в адсорбер через рекуперативный теплообменник, патрубок вывода очищенного газа из адсорбера, трубопровод для отвода паров испаряющегося в ванне жидкого криоагента, отличающееся тем, что устройство снабжено блоком регенерации адсорбера, имеющим измеритель его сопротивления газовому потоку, накопитель очищенного газа, соединенный с патрубком вывода очищенного газа, и трубопровод для удаления микропримесей из цилиндрического адсорбера, и двумя цилиндрическими металлокерамическими многослойными фильтропатронами, которые коаксиально установлены внутри цилиндрического адсорбера, причем объем между фильтропатронами заполнен адсорбентом.A device for deep cleaning of cryogenic gases, containing a cylindrical bath with a liquid cryoagent, in which a cylindrical adsorber with a recuperative heat exchanger wound along its height is connected, connected to a gas supply pipe for cleaning the adsorber through a recuperative heat exchanger, a purified gas outlet pipe from the adsorber, a discharge pipe vapor of a liquid cryoagent evaporating in a bath, characterized in that the device is equipped with an adsorber regeneration unit having a gas flow resistance meter y, a purified gas accumulator connected to a purified gas outlet pipe, and a pipeline for removing microimpurities from the cylindrical adsorber, and two cylindrical metal-ceramic multilayer filter cartridges that are coaxially mounted inside the cylindrical adsorber, the volume between the filter cartridges being filled with an adsorbent.
RU2004100859/06A 2004-01-15 2004-01-15 Device for deep cleaning of cryogenic gases RU2256857C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100859/06A RU2256857C1 (en) 2004-01-15 2004-01-15 Device for deep cleaning of cryogenic gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100859/06A RU2256857C1 (en) 2004-01-15 2004-01-15 Device for deep cleaning of cryogenic gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2256857C1 true RU2256857C1 (en) 2005-07-20
RU2004100859A RU2004100859A (en) 2005-08-10

Family

ID=35842631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004100859/06A RU2256857C1 (en) 2004-01-15 2004-01-15 Device for deep cleaning of cryogenic gases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256857C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469774C1 (en) * 2011-04-13 2012-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Installation for purification of liquified hydrocarbon gases from acidic components
RU2676055C1 (en) * 2018-03-06 2018-12-25 Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") Installation of complex purification of light-weighted hydrocarbon fractions
RU212593U1 (en) * 2022-01-11 2022-07-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Training projectile extractor from the barrel of a 2S19M2 self-propelled howitzer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469774C1 (en) * 2011-04-13 2012-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Installation for purification of liquified hydrocarbon gases from acidic components
RU2676055C1 (en) * 2018-03-06 2018-12-25 Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") Installation of complex purification of light-weighted hydrocarbon fractions
RU212593U1 (en) * 2022-01-11 2022-07-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Training projectile extractor from the barrel of a 2S19M2 self-propelled howitzer
RU217503U1 (en) * 2022-12-13 2023-04-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Device for cryogenic extraction of carbon dioxide from a biogas stream

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004100859A (en) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1979446B1 (en) Methane recovery from a landfill gas
TWI294517B (en) System and method comprising same for measurement and/or analysis of particles in gas stream
TWI413544B (en) Gas - like hydrocarbon recovery device and method
JP2008302358A (en) High-pressure blowback gas discharge system using plenum in stream filtering system performed with continuous processing configuration
WO2012061172A1 (en) Sour gas and acid natural gas separation membrane process by pre removal of dissolved elemental sulfur for plugging prevention
CN204841283U (en) Take foam installation's air purifier
RU2256857C1 (en) Device for deep cleaning of cryogenic gases
CA2899802C (en) Apparatus and method for purifying gases and method of regenerating the same
JP5254696B2 (en) Cleaning system
CN219091579U (en) PSA pressure swing adsorption purification hydrogen production device with drying function
CN211799685U (en) Coke oven gas purification system
CN212180411U (en) Water sample pretreatment system
RU2263860C1 (en) Cryogenic gas filtering device
RU2332355C2 (en) Water purification plant
RU116066U1 (en) DEVICE FOR DRYING COMPRESSED AIR
US20020179522A1 (en) Sintered metal HEPA filter to block release of mercury
JPH06167B2 (en) Oil removal device
RU202812U1 (en) DEVICE FOR WATER PURIFICATION FROM HIGH-DISPERSE IMPURITIES BY DISTILLATION
US20170348618A1 (en) Filter medium, process for producing filter medium, filtration device, method for operating filtration device, and filtration system
RU210049U1 (en) Granular filter with perforated granules for gas cleaning
JP2709676B2 (en) Low-temperature liquefied gas moisture reduction method
KR0119056Y1 (en) Water supply equipment for a purifier
EP2714230B1 (en) Liquefied petroleum gas filtration system
CN212467593U (en) Complex dust-containing waste gas treatment equipment
CN214714464U (en) VOC waste gas condensation recovery unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080116